Fisica
ETAPA 1
Aula-tema: Leis de Newton
Esta etapa é importante para que você aprenda a identificar representar e calcular as principais forças da mecânica.
Para realizá-la, é importante seguir os passos descritos.
PASSOS
Passo 1
Para evitar o deslizamento de pedras na encosta de um morro, uma sugestão oferecida é a ancoragem delas por meio de um cabo de aço fortemente fixado a rochas. Para isso, vamos determinar alguns parâmetros desse cabo.
Determine o peso da pedra sabendo que sua massa é de meia tonelada.
R: 4.900 N
Passo 2
Represente um plano inclinado de 30º e determine a componente da força peso paralela ao plano.
R:
1º - Desenhar Plano Inclinado
2º - Componente da força peso paralela ao plano = Px
Px = m x g x sen θ
Px = 500 x 9,5 x sen 30
Px= 2450 N
Passo 3
Determine a componente da força peso perpendicular ao plano. Para o caso do equilíbrio estático, determine a tração no cabo.
R:
1º - Força Peso Perpendicular ao plano = Py
Py = m x g x cos θ
Py = 500 x 9,8 x cos 30
Py = 4.243 N
2º - Equilíbrio Estático:
F res X = Px – T
0 = 2.450 - T
T = 2.450 N
Passo 4
Adotando a inclinação do terreno como 30º e supondo desprezível o atrito, caso o cabo se rompa, qual será a aceleração da rocha da base do plano.
R: F res x = Px m x ax = m x g x sen θ
500 x ax = 500 x 9,8 x sem 30
500 x ax= 2.450
ax = 2.450 / 500 ax: 4,9 m/s ²
Passo 5
Considerando a encosta como um plano inclinado de 30º cujo valor de h (altura) tomado na vertical é de 300 m, determine o comprimento da encosta.
R: 600 m
Passo 6
Com os dados dos passos 4 e 5, determine a velocidade da rocha na base da encosta, supondo que não exista atrito.
R:
Distância: 600 m a: 4,9 m/s²
V² = Vo² + 2 x a (DeltaX)
V² = 0 + 2 x 4,9 (600-0)
V² = 5.880
V = Raiz quadrada de 5.880
V = 76,681